游戏设计中的算法题——计算宝物升级所需的资源数

当今社会,智能手机的飞速发展。使得可以做到人手一部智能手机。而各种应用层出不穷。

手游(手机游戏)的出现,满足了人们对打发碎片时间的需求。

 

而在游戏中,宝物升级是最常见的剧情元素之一。而优秀的游戏设计师,在设计宝物升级系统时,要难易适中,要能把用户黏合在自己的游戏中,既不能太难,也不能太简单。那么如何设计宝物升级中的各项参数就是重中之重。

 

本文重点介绍,给定宝物的设计系统的各项参数,计算宝物升级所需的资源数。

 

问题:

某宝物初始是0级,现在要升级

从0级升到1级,所需的资源数为1,成功概率为90%,成功升1级,失败还是0级;

从1级升到2级,所需的资源数为2,成功概率为80%,成功升1级,失败降1级,降为0级;

从2级升到3级,所需的资源数为3,成功概率为70%,成功升1级,失败降1级,降为1级;

从3级升到4级,所需的资源数为4,成功概率为60%,成功升1级,失败降1级,降为2级;

从4级升到5级,所需的资源数为5,成功概率为50%,成功升1级,失败降1级,降为3级;

问:某宝物从0级升级到5级,所需要的资源数平均是多少?

 

定义一个函数F(N,M),M≥N。表示该宝物从N级升级到M级所需的平均资源数。本题中就是计算F(0,5)

很明显

F(N,N)=0;即F(0,0)=0,F(1,1)=0

F(N,M)=F(N,K)+F(K,M),N≤K≤M,F(0,4)=F(0,2)+F(2,4),即F(2,4)=F(0,4)-F(0,2)

 

用简便表示函数F(N),即F(N)=F(0,N),那么本题就是计算F(5)

 

定义PN,为从N-1级升到N级的成功的概率

本题中,P1=0.9,P2=0.8,P3=0.7,P4=0.6,P5=0.5

定义LN,为从N-1级升到N级所需的资源数

本题中,N1=1,N2=2,N3=3,N4=4,N5=5

 

言归正传,下面分析如何计算F(N)

先分析F(1)

从0级升到1级,所需的资源数为L1。其中(1-P1)的会失败,还是停留在0级,这些还是需要从0级升到1级。那么,就有个分析公式

F(1)=L1+(1-P1)×F(1)

F(1)=L1÷P1=1÷0.9=1.111

 

再分析F(2)

从1级升到2级,所需的资源数为L2。其中(1-P2)的会失败,降级到0级,这些还是需要从0级升到2级。那么,就有个分析公式

F(2)=F(1)+L2+(1-P2)×F(2)

F(2)=(F(1)+L2)÷P2=(1.111+2)÷0.8=3.889

 

再分析F(3)

从2级升到3级,所需的资源数为L3。其中(1-P3)的会失败,降级到1级,这些还是需要从1级升到3级。那么,就有个分析公式

F(3)=F(2)+L3+(1-P3)×F(1,3)

F(3)=F(2)+L3+(1-P3)×(F(3)-F(1))

F(3)=(F(2)+L3-(1-P3)×F(1))÷P3

F(3)=(3.889+3-(1-0.7)×1.111)÷0.7=9.365

 

再分析F(4)

从3级升到4级,所需的资源数为L4。其中(1-P4)的会失败,降级到2级,这些还是需要从2级升到4级。那么,就有个分析公式

F(4)=F(3)+L4+(1-P4)×F(2,4)

F(4)=F(3)+L4+(1-P4)×(F(4)-F(2))

F(4)=(F(3)+L4-(1-P4)×F(2))÷P4

F(4)=(9.365+4-(1-0.6)×3.889)÷0.6=19.682

 

再分析F(5)

从4级升到5级,所需的资源数为L5。其中(1-P5)的会失败,降级到3级,这些还是需要从3级升到5级。那么,就有个分析公式

F(5)=F(4)+L5+(1-P5)×F(3,5)

F(5)=F(4)+L5+(1-P5)×(F(5)-F(3))

F(5)=(F(4)+L5-(1-P5)×F(3))÷P5

F(5)=(19.682+5-(1-0.5)×9.365)÷0.5=39.999

 

 

结论是

从0级升到1级,平均所需的资源数为P(1)=1.111

从0级升到2级,平均所需的资源数为P(2)=3.889

从0级升到3级,平均所需的资源数为P(3)=9.365

从0级升到4级,平均所需的资源数为P(4)=19.682

从0级升到5级,平均所需的资源数为P(5)=39.999

 

下面是通过计算机模拟宝物升级的过程,并做了统计,再求平均数。一共做了五组,每组1000000次。

 

  理论值 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
P(1) 1.111 1.111 1.111 1.111 1.111 1.111
P(2) 3.889 3.889 3.890 3.890 3.889 3.889
P(3) 9.365 9.367 9.365 9.368 9.363 9.364
P(4) 19.682 19.685 19.690 19.692 19.681 19.682
P(5) 39.999 40.000 40.002 40.001 39.996 39.988

 

从上表的数据来看,理论值和实际统计值差别不大了。说明我们分析的理论值是合理的。

 

综述:

F(1)=L1÷P1

F(N)=(F(N-1)+LN-(1-PN)×F(N-2))÷PN,当N≥2时。

 

再给一题:

某宝物初始是0级,现在要升级

从0级升到1级,所需的资源数为1,成功概率为100%,成功升1级;

从1级升到2级,所需的资源数为2,成功概率为85%,成功升1级,失败不降级;

从2级升到3级,所需的资源数为3,成功概率为75%,成功升1级,失败不降级;

从3级升到4级,所需的资源数为4,成功概率为65%,成功升1级,失败不降级;

从4级升到5级,所需的资源数为5,成功概率为55%,成功升1级,失败降1级,降为3级;

从5级升到6级,所需的资源数为6,成功概率为45%,成功升1级,失败降1级,降为4级;

从6级升到7级,所需的资源数为7,成功概率为35%,成功升1级,失败降1级,降为5级;

从7级升到8级,所需的资源数为8,成功概率为25%,成功升1级,失败降1级,降为6级;

从8级升到9级,所需的资源数为9,成功概率为20%,成功升1级,失败降1级,降为7级;

从9级升到10级,所需的资源数为10,成功概率为15%,成功升1级,失败降1级,降为8级;

问:某宝物从0级升级到10级,所需要的资源数平均是多少?

 

你的答案是多少?我的答案是7763.564285

时间: 2024-10-25 23:13:09

游戏设计中的算法题——计算宝物升级所需的资源数的相关文章

游戏设计中的锁机制

这篇文章是关于游戏设计中一个普通细节的,我把它称为"锁"机制.尽管"锁"这种概念在很多类型的游戏中都会出现,但是它对于冒险游戏和角色扮演游戏(RPG)来说有着非同小可的作用. 游戏设计师为了做出高品质的RPG或冒险游戏,往往需要做大量的工作.必须架构一个完整的世界.如果一个玩家可以操作他的角色不受限制的穿越整个世界,那么他必然会错过很多精心设计的地区. 为了避免这个问题,设计师在游戏中加入了"锁"的概念.这就保证了玩家在探索完足够的区域后才能进入

State模式在J2ME游戏设计中的应用(需要源代码留下e-mail)

设计|源代码    游戏设计中的状态转换是一个既是非常重要又十分复杂的部分.我前几天做移植的时候看到一个public void keyPressed(int keyCode)中间竟然有着近2000千行的代码,这样的话冗长的代码不仅不符合OO的思更加严重的是会打扰我们的程序思路.这两天运用State模式做了一个J2ME游戏中的状态转换由于只是一个实验的例子所以只做了开始菜单和帮助的转换,在这个框架下再加入其他的状态实际就是十分的简单的了. 现在DEMO中只有两个状态,两种状态下keyPressed

手机社交游戏设计中交互理念的渗透

延长玩家与游戏的生命周期 我从游戏设计中了解最多的除了游戏本身的机制效能,就是游戏化概念对其他产品价值及其衍生属性的影响.从本质上讲,游戏所提供的就是虚拟性的服务,而这层服务从用户获得体验那刻起开始生效,不仅仅是单纯为了一个漂亮的留存数据,更在于这种以时间投入为置换准则的泛娱乐形式能否起到愉悦用户的目的.而付费性一直是一个附属品,一个认可游戏价值的玩家终究能够自然发展为付费玩家,并且他们乐意在投入精力的同时帮助游戏探索和发展,延长玩家和游戏双重层面的生命周期,而这两者生命周期的延长就可能意味着一

游戏设计中的色彩哲学:没想象的那么简单

色彩的学问横跨物理.生物.心理.艺术和设计等若干学科--艺术家用它来点燃情感的共鸣,广告人用它来塑造产品的格调,而对游戏设计者而言,色彩不仅关乎"看",还关乎"用".本文将着重探讨游戏中的色彩及其应用,包括提升色彩视觉效果的相关技术和生物学效应等等. 游戏中的色彩:到底有什么用? 色彩的首要功能是帮助我们辨认不同的物体,在游戏中也是如此--现实的苹果是红色的,所以游戏中的苹果也是红色的,辨认起来就更加容易.除此之外,游戏中的色彩还跟艺术.设计和电影一样,有其他作用.

设计-一道二重积分算法题,要求复杂度低于n^2

问题描述 一道二重积分算法题,要求复杂度低于n^2 对于x∈X{x0,x1,x2,...,xn-1},y∈Y{y0,y1,y2,...,yn-1},又已知一个矩阵C,C中的元素C(i,j)的值为p(xi,xj) 设计一个算法计算 假设这里log(.)属于基本算符,有没有让它的复杂度低于n^2的方法? 解决方案 每天一道算法题2 删除链表结点(时间复杂度为O(1)))

列举游戏设计中应回避的20个坏习惯

作者:Jorge Diaz 人人都有坏习惯.可以说,坏习惯是人们日常生活中的一部分,不管我们是否喜欢,它们都将影响我们的日常工作.到底应该如何定义坏习惯? 坏习惯可以指那些定期重复且下意识出现的负面行为.游戏开发可以说是一个重复循环的周期或过程,但是我们要如何定义设计坏习惯?这个问题就跟定义游戏设计师一样困难. 我们可以说游戏设计是关于设计游戏内容和规则的过程,而"内容"则包含声音,关卡,对话等方面.我将在这里列出我所知道的20个不良设计习惯,它们也适用于游戏之外的一些创造性领域. 游

手机社交游戏设计:提升用户间的交互性体验

文章描述:手机社交游戏设计中交互理念的渗透. 延长玩家与游戏的生命周期 我从游戏设计中了解最多的除了游戏本身的机制效能,就是游戏化概念对其他产品价值及其衍生属性的影响.从本质上讲,游戏所提供的就是虚拟性的服务,而这层服务从用户获得体验那刻起开始生效,不仅仅是单纯为了一个漂亮的留存数据,更在于这种以时间投入为置换准则的泛娱乐形式能否起到愉悦用户的目的.而付费性一直是一个附属品,一个认可游戏价值的玩家终究能够自然发展为付费玩家,并且他们乐意在投入精力的同时帮助游戏探索和发展,延长玩家和游戏双重层面的

Silverlight游戏设计(Game Design):(十)梦幻西游(Demo) 之 “天人合一”①

与当年盛大通过代理<传奇>一举成名,九城代理<奇迹>一夜发迹完全不同,金山.网易凭借他们 自主的研发团队,数年时间倾力打造了<剑侠>及<西游>等系列非常优秀的纯国产网游,不仅开创了此 领域的先河,且作为中国网游行业的榜样,让我时常感到崇敬与骄傲.西山居.烈火.大话西游等工作室 这些如雷贯耳的称号已家喻户晓,所有成功的背后都有着一段源自对中国古风古韵故事的生动阐述,事实 也证明了神化传说终是游戏设计中永不褪色的主题. 让经典重现是无比让人神往的体验.本节,我将

Silverlight游戏设计:(五)面向对象的思想塑造游戏对象

传说,面向对象的开发模式最初是因为程序员偷懒而不小心诞生的.发展至今,人们从最初的热忠于 讨论某某语言是否足够面向对象到现在开始更广泛的关注面向对象的思想而不是具体内容.面向对象的思 想其实并不深奥,它存在的目的只有一个:让程序开发更贴近我们的现实世界. 还记得猫.猫叫:狗.狗吃东西吗?无数的程序员都喜欢将此类似的情形设计当作面向对象最好的例 子.是的,非常生动且形象:但实际运用中你是否能真正做到举一反三? 回述到游戏设计中,大家是否时常会感觉游戏世界与我们的真实世界如此贴近?游戏中的精灵好比我